Регулятор расхода

) С 05 0 7/О НЫЙ КОМИТЕТ ЯМ И ОТНРЬПИ ГОСУДАРСТВ ПО ИЗОБРЕТЕ пРи Гннт сс ОПИСА етельство СС в 7/01,ДАосится кустройствгулировангазов с илотностью втомам пряя меняю- Цель емного ержит(57) Изобретение отнтир, в частности кмого действия для рерасходажидкостей ищимися давлением и пизобретения - стабилизациярасхода. Регулятор расхода,801 68823 0 корпус 1, полость которого разделенана проточную 2 и непроточную 3 камеры мембраной 4, жестко связанной снагрузочным элементом - поплавком 5и с разгруженным дросселирующим элементом б и нагрузкой, усилие которойнаправлено в сторону открывания дросселирующего элемента, Регулятор содержит преобразователь 8 потока средыв динамическое давление, выделяемоена мембране в непроточной камере ввиде усилия, направленного в сторонузакрывания дросселирующего элемента.Нагрузка выполнена в виде пружины 10и погруженного поплавка 5 с плотностью, меньшей плотности рабочейсреды, 1 з,п. ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к автоматике в частности к устройствам прямо"о действия для регулирования расхода Жидкостей и газов с изменяющимися давлением и плотностью,Цель изобретения - стабилизация объемного расхода,На фиг. 1 представлена конструк 1 ия регулятора расхода с пружиной йа фиг, 2 - то же, беэ пружины, на фиг, 3,4 изображены соответствующие зависимости подъемной силы тела-поптавка от изменения плотности средыР = -7), объемного С и массово о С п 1 расходов, Индексы 1,0,2 относятся к минимальным, номинальным средним) и максимальным значениям 1 араметров,Регулятор расхода содержит корус 1, полость которого разделена на проточную 2 и непроточную 3 камеры мембраной 4, связанной с нагруэочным элементом, выполненным в виде тела 5, представляющего собой поп лавок с плотностью меньшей плотйости рабочей среды, двухседельный уравновешенный клапан 6 - дросселирующий элемент, динамический преобразователь потока среды, выполненный в виде расположенной во входном штуцере 7 напорной трубки 8, соединенной каналом с непроточной каме ой 3, В негроточной камере 3 на мемране закреплен стакан 9, на дно котоого опирается пружина 10, другим концом опирающаяся на тарелку 11, закрепленную на регулировочном штоке 12,Регулятор расхода работает слеЙующим образом,Рабочая среда поступает из входного штуцера 7 в проточную камеру 2 й через преобразователь - напорную трубку 8 - в непроточную камеру 3. . На мембрану 4 действует сила динамического давления, уравновешиваемая .Выталкивающей силой поплавка 5, При Повышении расхода динамическое давление увеличивается, клапан б прикрывается, при снкжении расхода динамическое давление уменьшается и клапан приоткрывается,Поплавок 5 за счет выталкивания йго средой обеспечивает усилие нагрузки Р на мембрану 4 и является одновременно элементом, чувствительным к изменению плотности среды. С увеличением плотности среды нагрузка на мембрану по абсолютной величинеувеличивается, как это иллюстрируетсяпрямойР (1),где Ч - объем поплавка.Однако при этом вес самого поплавка должен быть скомпенсирован усилием пружины с небольшой жесткостьюпри открытом дросселирующам элементе,Изменение нагрузки на мембрану 4вызывает соответствующие измененияобъемного С и массового Срасходов,Поскольку плотность средь 1, а следовательно, и усилие нагрузки намембрану нередко изменяются незначительно, то регуляторы выполняются сразгруженными двухседельными клапанами, позволяющими исключить влияниестатического давления на величинурасхода.Для обеспечения быстрого реагирования регулятора на изменение плотности срецы (для повышения динамической точности регулирования) поплавок5 расположен в проточной камере 2,поскольку в непроточной камере 3новое значение плотности среды устанавливается со значительным запаздыванием,Принцип действия мембранного регулятора с динамическим преобразователем состоит в стабилизации динамического давления потока среды натаком уровне, чтобы усилие, выделяемое на мембране 4, пропорциональноединамическому давлению равнялось усилию Р нагрузки на мембрану от поплавка 5 и пружины 10:Р=О- - фя (2), Эгде ч - скорость среды в каналединамического преобразователя- ускорение свободного падения. 18 =(02 + И + й) - эффекУф 12тивная. площадь мембраны диаметром 0 и с диаметром жесткого цейтра а."8 зу Если площадь поперечного сечения канала динамического преобразователя равна м, то объемный расход с учетом (3) выразится как(7) 2 Б чЦ " Р Ятсоцарт 2 аРС = ът ч = ът" (4)Р 8,+3Сила нагрузки на мембрану 4 от поплавка 5, вес которого скомпенсирован пружиной 10 составит где Ч - объем поплавка, С учетом (4) и (6): Таким образом, если нагрузка на мембрану образуется идеальным поплавком (вес которого скомпенсирован усилием пружины), то усилие нагрузки иропорционально плотности среды (6), а регулятор поддерживает постоянную скорость истечения среды и обеспечивает иивариантность объемного расхода от плотности (7), Тогда массовый расход изменяется линейно-пропорционально плотности среды (5).Приравняв выражения (2) и (6), с учетом (4) получим,г С Ьэату (8)2 эр с 2 я Усилие нагрузки от поплавка 5 5 определится иэ (2) и (4):Сч. 8 ю28 ,г" Формула изобретения 1, Регулятор расхода, содержащийкорпус, полость которого разделенана проточную и негроточную камерымембраной, соединенной с уравновешенным дросселирующим элементом и нагруэочным элементом, выполненным в видерасположенного в проточной камеретела, чувствительного к изменениюплотности среды и усилие которогонаправлено в сторону открытия дросселирующего элемента, и преобразователь потока среды в динамическое давление, соединенный с непроточнойкамерой с образованием усилия, направленного в сторону закрытия дросселирующего элемента, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью стабилизации объемного расхода среды, теловыполнено с плотностью, меньшей 30плотности среды.2. Регулятор по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что тело снабжено пружиной.ул. Гагарина, 101 Ру Ро Р Заказ 3708ВНИИПИ Государственного1 13035,Тираж Подписноеомитета по изобретениям и открцтияй приГ осквэ, Ж, Раушская наб., д, 4/5